Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Baustoff mit mikroverkapselten Phasenwechselmaterialien

14.05.2001



Zusammen mit Industriepartnern entwickelt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Baustoffe mit mikroverkapseltem Paraffin. Der wachsartige Zusatz erhöht die Wärmespeicherfähigkeit von Innenputzen und Trockenbauplatten stark. Eine 3 cm dicke Wand hat damit den Wärmekomfort einer 40 cm starken Betonwand. So bleibt der Raum im Sommer angenehm temperiert und kühlt im Winter nicht so schnell aus.

Wer sich schon einmal die Hände mit flüssigem Wachs verbrannt hat, weiß, wie viel Energie es enthält. Physiker sprechen von latenter - versteckter - Wärme. Wenn man festes Wachs schmilzt, erhöht sich trotz ständiger Energiezufuhr die Temperatur des Wachses nicht. Die Energie wird benötigt, um die Bindungen der Wachsmoleküle untereinander zu lösen. Im flüssigen Wachs ist diese Bindungsenergie latent gespeichert und wird erst beim Erstarren wieder als Wärme fühlbar. Das Ganze ist ein Wärmespeicher, der in erster Linie nicht die Temperatur sondern den Phasenwechsel von fest zu flüssig nutzt. Deshalb spricht man von Phasenwechselmaterialien oder PCM vom englischen Phase Change Materials.

Wie kann man das technisch nutzen? »Die naheliegendste Anwendung ist die Erhöhung der Wärmekapazität gängiger Baustoffe.«, meint Dr. Hans-Martin Henning, Projektleiter am Fraunhofer ISE. »Doch im Prinzip kann man PCM überall nutzen, wo auf kleinem Raum eine hohe Wärmespeicherfähigkeit erwünscht ist, wie bei Wärmetauschern, Wärmeträgermedien oder Wärmespeichern. Der Temperaturbereich von PCM kann bei der Produktion zwischen -10 und +80 °C eingestellt werden. So würde ein Warmwasserboiler mit PCM nur etwa halb so groß sein wie bisher und die Wärme besser halten.«

Und so funktioniert die umweltfreundliche Klimatisierung mit PCM in der Innenwand. Steigt die Raumtemperatur über 22 °C, beginnt das Wachs zu schmelzen und entzieht dem Raum Wärme, ohne selbst wärmer zu werden. Mit Nachtlüftung wird die Wand »entladen« und kann am nächsten Tag wieder für einen kühlen Kopf sorgen. In vielen Fällen wird damit die konventionelle Klimaanlage überflüssig. Das spart Energie und entlastet die Umwelt.

Bei dem aktuellen Projekt zur Entwicklung von Leichtbaustoffen spielt die Mikroverkapselung eine wichtige Rolle. Würde man das PCM direkt in den Baustoff einbringen, so würde schmelzendes Wachs die Materialeigenschaften negativ beeinflussen. Die BASF AG stellt deshalb das PCM in mikroskopischen Kügelchen von rund 1/50 mm Durchmesser bereit. Das PCM und der umgebende Baustoff kommen so nicht in direkte Berührung. Ein weiterer Vorteil der Mikroverkapselung ist die große innere Oberfläche. Die Wärme kann sehr schnell von der Umgebung in das PCM übergehen.

Aus dem mikroverkapselten PCM entwickeln drei weitere Industriepartner Baustoffe: Die Firma Maxit bearbeitet das Thema Putze und Gipsprodukte, die Caparol-Firmengruppe/ Deutsche Amphibolin-Werke kümmert sich um Farben, Spachtelmassen und Putze und die Sto AG um Schaumglasplatten.

Das Fraunhofer ISE charakterisiert die Baustoffproben, untersucht mit numerischer Simulation die Auswirkung auf Gebäude und begleitet Demonstrationsvorhaben. Die Forscher gehen mit gutem Beispiel voran: Der im Herbst 2001 bezugsfertige Institutsneubau wird drei Bürozellen mit unterschiedlichen PCM-Baustoffen haben.

Im Baustoffhandel werden die Leichtgewichte mit den schwerwiegenden Vorteilen zum Jahresende erhältlich sein.


Informationsmaterial:


Fraunhofer ISE, Presse und Public Relations
Tel. +49 (0) 7 61/45 88-1 50, Fax +49 (0) 7 61/45 88-3 42
E-Mail: info@ise.fhg.de

Ansprechpartner für weitere Informationen:

Projektleiter:


Dr. Hans-Martin Henning, Fraunhofer ISE,
Tel. +49 (0) 7 61/45 88-1 34, Fax +49 (0) 7 61/45 88-1 00
E-Mail: hans-martin.henning@ise.fhg.de

Karin Schneider | idw

Weitere Berichte zu: Baustoff Energie ISE Mikroverkapselung PCM Phasenwechselmaterialien Wachs Wärme

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Smarte Gebäude durch innovative Dächer und Fassaden
31.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

nachricht Nachhaltiger Baustoff: Pilze als Dämmmaterial nutzen
30.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie